高中人教A全册数学选修2-1导学案2.3.1双曲线及其标准方程.doc

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1、综合复习材料高中资料2. 3.1双曲线及其标准方程课前预习学案一 预习目标：了解双曲线的定义及焦点、焦距的意义。二 预习内容：平面内与两定点 , 的距离的差的绝对值等于常数(小于|)的点的轨迹叫做-。两定点 , 叫做双曲线的_ ，两焦点间的距离|叫做双曲线的_ 三、提出疑惑：同学们，通过你的自主学习，你还有哪些疑惑，请把它填在下面的表格中疑惑点疑惑内容 课内探究学案一.学习目标：掌握双曲线的标准方程及其特点；会求简单的双曲线的标准方程。学习重难点：双曲线的定义的理解和标准方程的特点二.学习过程：问题 1：把椭圆定义中的“距离的和”改为“距离的差”，那么点的轨迹会怎样？如图 2-23，定点 ,

2、是两个按钉，MN 是一个细套管，两条细绳分别拴在按钉上且穿过套管，点M 移动时，| - | 是常数，这样就画出一条曲线；由 | - | 是同一常数，可以画出另一支新知 1：双曲线的定义：平面内与两定点 , 的距离的差的绝对值等于常数(小于|)的点的轨迹叫做双曲线。两定点 , 叫做双曲线的_ ，两焦点间的距离|叫做双曲线的_ 反思：设常数为2a ，为什么2a | 时，轨迹_ 试一试：点 A( 1,0) ， B (-1 ,0) ，若 |AC| - |BC| = 1 ，则点C 的轨迹是_ 新知 2：双曲线的标准方程：,(a 0,b 0, )（焦点在x 轴）其焦点坐标为 (- c ,0) ， (c ,

3、0) 思考：若焦点在 y 轴，标准方程又如何？三.反思总结：1.双曲线定义中需要注意的条件：2.双曲线方程的特点（注意与椭圆对比、区分）：、的系数符号相反，若的系数为正，则焦点在轴上，反之则在轴上。3.求双曲线方程关健是确定、，常见的方法是待定系数法或直接由定义确定。四.当堂检测1已知点和，曲线上的动点P到、的距离之差为6，则曲线方程为（）ABC或D 2“ab0”是“方程表示双曲线”的（）A必要不充分条件B充分不必要条件C充要条件D既不充分又不必要条件答案：1.D 2.A课后练习与提高1动圆与两圆和都相切，则动圆圆心的轨迹为（）A抛物线B圆C双曲线的一支D椭圆2P为双曲线上的一点，F为一个焦点

4、，以PF为直径的圆与圆的位置关系是（）A内切B内切或外切C外切D相离或相交3双曲线的左焦点为F，点P为左支的下半支上任一点（非顶点），则直线PF的斜率的范围是（）A（-，01，+）B（-，0）（1，+）C（-，-1）1，+）D（-，-1）（1，+）4双曲线的一个焦点是，则m的值是_。5过双曲线的焦点且垂直于x轴的弦的长度为_6已知双曲线过点A（-2，4）、B（4，4），它的一个焦点是，求它的另一个焦点的轨迹方程。答案：1.C 2.B 3.B 4. -2 5. . 6.提示：易知由双曲线定义知即 即此时点的轨迹为线段AB的中垂线，其方程为x=1(y0) 即此时点的轨迹为以A、B为焦点，长轴长为1

5、0的椭圆，其方程为 （y0）2.3.1双曲线及其标准方程【教学目标】掌握双曲线的标准方程及其特点；会求简单的双曲线的标准方程。教学重点：双曲线的定义及其标准方程教学难点：双曲线标准方程的推导【教学过程】预习检查、总结疑惑:察看导学案做的情况情景导入、展示目标：(一)复习提问，平面内与两定点F1、F2的距离的和等于常数2a 时，形成的轨迹？(1)平面内与两定点F1、F2的距离的和等于常数(大于|F1F2|)的点的轨迹是椭圆(2)到两定点F1、F2的距离的和等于常数(等于|F1F2|)的点的轨迹是线段.(3)常数2a|F1F2|时,无轨迹. (二)双曲线的概念把椭圆定义中的“距离的和”改为“距离的

6、差”，那么点的轨迹会怎样？它的方程是怎样的呢？ 合作探究、精讲点拨：观察如图 2-23，定点 , 是两个按钉，MN 是一个细套管，两条细绳分别拴在按钉上且穿过套管，点M 移动时，| - | 是常数，这样就画出一条曲线；由 | - | 是同一常数，可以画出另一支 双曲线的定义：平面内与两定点 , 的距离的差的绝对值等于常数(小于|)的点的轨迹叫做双曲线。现在来研究双曲线的方程我们可以类似求椭圆的方程的方法来求双曲线的方程这时设问：求椭圆的方程的一般步骤方法是什么？不要求学生回答，主要引起学生思考，随即引导学生给出双曲线的方程的推导标准方程的推导：(1)建系设点取过焦点F1、F2的直线为x轴，线段

7、F1F2的垂直平分线为y轴(如图2-24) 建立直角坐标系设M(x，y)为双曲线上任意一点，双曲线的焦距是2c(c0)，那么F1、F2的坐标分别是(-c，0)、(c，0)又设点M与F1、F2的距离的差的绝对值等于常数(2)点的集合由定义可知，双曲线就是集合：P=M|MF1|-|MF2|=2a=M|MF1|-|MF2|=2a(3)代数方程(4)化简方程将这个方程移项，两边平方得：两边再平方，整理得：(以上推导完全可以仿照椭圆方程的推导)由双曲线定义，2c2a 即ca，所以设(b0)，代入上式得：这就是双曲线的标准方程两种标准方程的比较(引导学生归纳)：教师指出：(1)双曲线标准方程中，a0，b0

8、，但a不一定大于b；(2)如果x2项的系数是正的，那么焦点在x轴上；如果y2项的系数是正的，那么焦点在y轴上注意有别于椭圆通过比较分母的大小来判定焦点在哪一坐标轴上(3)双曲线标准方程中a、b、c的关系是c2=a2+b2，不同于椭圆方程中c2=a2-b2例1若一个动点P(x，y)到两个定点A(1，0)、A(1，0)的距离差的绝对值为定值a，求点P的轨迹方程，并说明轨迹的形状解：AA2，(1)当a2时，轨迹方程是y0(x1或x1)，轨迹是两条射线(2)当a0时，轨迹是线段AA的垂直平分线x0(3)当0a2时，轨迹方程是1，轨迹是双曲线点评：注意定值的取值范围不同，所得轨迹方程不同 变式训练1方程

9、1表示双曲线，则k( )解析：方程1表示双曲线，(10k)(5k)0，5k10例2一炮弹在某处爆炸，在F1(5000，0)处听到爆炸声的时间比在F2(5000，0)处晚秒，已知坐标轴的单位长度为1米，声速为340米/秒，爆炸点应在什么样的曲线上?并求爆炸点所在的曲线方程点评：在F1处听到爆炸声比F2处晚秒，相当于爆炸点离F1的距离比F2远6000米，这是解应用题的第一关审题关；根据审题结合数学知识知爆炸点所在的曲线是双曲线，这是解应用题的第二关文化关(用数学文化反映实际问题)借助双曲线的标准方程写出爆炸点的轨迹方程是解决应用题的第三关数学关(用数学知识解决第二关提出的问题)变式训练2 F1、F

10、2为双曲线y21的两个焦点，点P在双曲线上，且F1PF290，则F1PF2的面积是( )解析：双曲线y21的两个焦点是F1(0，)、F2(0，)，F1PF290，PF12PF22F1F22即PF12PF2220 PF1PF22，PF122PF2PF1PF224 得2PF1PF216，PF1PF24反思总结，当堂检测。1.双曲线定义中需要注意的条件：2.双曲线方程的特点（注意与椭圆对比、区分）：、的系数符号相反，若的系数为正，则焦点在轴上，反之则在轴上。3.求双曲线方程关健是确定、，常见的方法是待定系数法或直接由定义确定。检测题：1. P是双曲线x2y216的左支上一点，F1、F2分别是左、右焦点，则|PF1|PF2|_2焦点在x轴上，中心在原点且经过点P(2，3)和Q(7，6)的双曲线方程是_3. 椭圆1与双曲线1有相同焦点，则a的值是_答案：1. 8 2. 1 3. a1作业：发导学案、布置预习。 8